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Ricerca sull'affidabilità degli assoni nella trasmissione delle informazioni

Cellule nervose


La conduzione lungo gli assoni è influenzata dal rumore di canale che degrada l'informazione

I ricercatori Aldo Faisal e Simon Laughlin, dell'Università di Cambridge, hanno analizzato l'affidabilità degli assoni nella trasmissione delle informazioni e i risultati mostrano che l'effetto del rumore nei canali ionici nel cervello è maggiore del previsto e potrebbe compromettere la fedeltà dei segnali trasmessi.
I neuroni della corteccia cerebrale formano dei circuiti che arrivano alla densità di 4 chilometri per millimetro cubo, utilizzando gli assoni come "cavi". Gli assoni sono prolungamenti molto sottili delle cellule nervose ed hanno un diametro di circa 0,3 micron.
La miniaturizzazione del circuito (come nelle reti di circuiti dei computer) permette di fare economia su spazio ed energia, tuttavia aumenta il "rumore" legato alle fluttuazioni termodinamiche nei canali ionici dei neuroni, controllate da una differenza di potenziale. Gli assoni usano il potenziale d'azione per trasmettere l'informazione in modo veloce ed affidabile alle sinapsi. Ma finora non si conosceva il livello di affidabilità delle trasmissioni per fibre di diametro inferiore a 0,5 micron. Gli autori di questo studio, usando modelli di assoni di topi e calamari e simulazioni stocastiche, in alcuni mesi di lavoro sono riusciti a riprodurre pochi millisecondi di tempo reale del cervello umano. I risultati dello studio dimostrano che la conduzione lungo questi assoni viene influenzata dal rumore di canale che degrada l'informazione nel potenziale d'azione a un livello mai sospettato. Queste osservazioni dovranno essere tenuti in considerazione nei prossimi studi di codifica neurale e di affidabilità della trasmissione sinaptica. La ricerca è stata riportata sulla rivista PLoS Computational Biology.

Redazione MolecularLab.it (05/06/2007)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: assoni, neuroni
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